(57)【要約】【課題】建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにする。【解決手段】建物に設けられた枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある面ガラス固定構造であって、枠体を金属材料で構成し、面ガラスにおける複数の側辺１３に沿う端面８と枠体との間に、面ガラス及び枠体よりも軟質で、かつ、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサー９を装着して、面ガラスの端面を全周に亘って枠体から離間させてあるとともに、スペーサーを介して枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、面ガラスを枠体に固定してあり、側辺の少なくとも一つに沿う端面と枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の側辺に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してある。【選択図】図１
2007198009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に設けられた枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、
前記枠体を金属材料で構成し、
前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、
前記側辺の少なくとも一つに沿う端面と前記枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の前記側辺に沿う仮想延長面に沿わせて、前記端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してある面ガラス固定構造。
【請求項２】
建物に固定自在な枠体を設け、前記枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある壁パネルであって、
前記枠体を金属材料で構成し、
前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、
前記側辺の少なくとも一つに沿う端面と前記枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の前記側辺に沿う仮想延長面に沿わせて、前記端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してある壁パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に設けられた枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造と壁パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記面ガラス固定構造では、従来、ガラス面に沿う方向の外力が面ガラスに作用すると、その面ガラスの一部に応力が集中し易く、応力集中箇所に発生したクラックなどに起因して破損し易い点を考慮して、面ガラスを建築構造に形成される枠体の内側に剛連結することは行われておらず、枠体に水平外力が作用しても、面ガラスには外力が極力作用しないように、弾性緩衝材などを介して枠体の内側に固定している（慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
また、特に軸組又は枠組構造の建築物においては、枠体の風や地震などによる水平力による変形、例えば、四角形の枠体の一方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠体構成部材同士の交差角が拡がり、他方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠体構成部材同士の交差角が狭まるような変形を効果的に防止できるように、金属製のブレース（筋かい）を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、枠体の変形を防止するために、面ガラスをガラス面に沿って横断するようなブレースを設けると、面ガラスを通した視界がブレースで遮られて、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を損なう欠点があり、また、引っ張り強度が強い大型のブレースを設けるほど、前記欠点が大きくなる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、建物に設けられた枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、前記枠体を金属材料で構成し、前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、前記側辺の少なくとも一つに沿う端面と前記枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の前記側辺に沿う仮想延長面に沿わせて、前記端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してある点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
枠体を金属材料で構成し、面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と枠体との間に、面ガラス及び枠体よりも軟質で、かつ、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、面ガラスの端面を全周に亘って枠体から離間させてあるとともに、スペーサーを介して枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、面ガラスを前記枠体に固定してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、応力集中を防止しながら面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制し、枠体を補強する強度部材として面ガラスを活用できる。
また、側辺の少なくとも一つに沿う端面と枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の側辺に沿う仮想延長面に沿わせて、端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してあるので、側辺の少なくとも一つに沿う端面とスペーサーとの相対位置がその側辺に沿って変位しても、その端面の全長に亘って枠体との間にスペーサーが装着されている状態を維持することができ、そのスペーサーを介して枠体から面ガラスに伝達される圧縮力を、面ガラスの耐圧縮強度を越えないように、側辺の少なくとも一つに沿う端面の全長に亘って分散作用させて、面ガラスを強度部材として効率良く活用できる。
従って、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、建物に固定自在な枠体を設け、前記枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある壁パネルであって、前記枠体を金属材料で構成し、前記面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラス及び前記枠体よりも軟質で、かつ、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、前記面ガラスの端面を全周に亘って前記枠体から離間させてあるとともに、前記スペーサーを介して前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記面ガラスを前記枠体に固定してあり、前記側辺の少なくとも一つに沿う端面と前記枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の前記側辺に沿う仮想延長面に沿わせて、前記端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してある点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
枠体を金属材料で構成し、面ガラスにおける複数の側辺に沿う端面と枠体との間に、面ガラス及び枠体よりも軟質で、かつ、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを装着して、面ガラスの端面を全周に亘って枠体から離間させてあるとともに、スペーサーを介して枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、面ガラスを前記枠体に固定してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、応力集中を防止しながら面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制し、面ガラスを枠体を補強する強度部材として活用できる。
また、側辺の少なくとも一つに沿う端面と枠体との間に装着してあるスペーサーを、その端面の側辺に沿う仮想延長面に沿わせて、端面の両端部を越える両側に亘って一連に延設してあるので、側辺の少なくとも一つに沿う端面とスペーサーとの相対位置がその側辺に沿って変位しても、その端面の全長に亘って枠体との間にスペーサーが装着されている状態を維持することができ、そのスペーサーを介して枠体から面ガラスに伝達される圧縮力を、面ガラスの耐圧縮強度を越えないように、側辺の少なくとも一つに沿う端面の全長に亘って分散作用させて、面ガラスを強度部材として効率良く活用できる。
従って、建物に組み付けても、建物の内外観や面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある本発明による面ガラス固定構造を示し、上下の床材１を各別に支持している梁などの水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している柱などの鉛直方向部材３とを建築物の外壁部に設けて、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とで矩形に形成された軸組又は枠組又はラーメン構造の躯体Ａを設け、その躯体Ａの内側に、厚板ガラス又は強化ガラスからなる面ガラスＢを固定してある矩形の壁パネルＰを組み付けてある。
【０００９】
前記壁パネルＰは、外周形状が矩形で内周形状が八角形の枠体４をステンレス鋼などの鋼材（金属材料の一例）で構成するとともに、その枠体４の内周側に一連の環状に形成した凹溝５に面ガラスＢの周縁部を全周に亘って嵌め込んで構成してある。
【００１０】
前記面ガラスＢは、矩形面ガラスＢ０の四つのコーナー部Ｃの各々を直交する辺の長さがＬの直角二等辺三角形に切除して、斜め側辺１１を備えた八角形に形成してあり、水平方向に沿う上下の横側辺１２を水平方向部材２に沿わせるとともに、鉛直方向に沿う左右の縦側辺１３を鉛直方向部材３に沿わせて固定してある。
【００１１】
前記凹溝５は、外周形状も内周形状も矩形の枠本体部４ａの両側面に、外周形状が矩形で内周形状が八角形の溝形成枠４ｂをビス６で着脱自在に固定して形成してあり、枠本体部４ａを、固定用金具７を介して、左右の鉛直方向部材３に一体にビス止め固定してある。
【００１２】
そして、面ガラスＢにおける各横側辺１２と各縦側辺１３との四つの側辺１２，１３に沿う各端面８と、枠体４との間に、面ガラスＢ及び枠体４よりも軟質で、かつ、枠体４と面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能な四角柱状のスペーサー９を、枠体４と面ガラスＢとに亘って引っ張り力が作用しないように、非接着状態で装着して、面ガラスＢの端面を全周に亘って枠体４から離間させてあるとともに、スペーサー９を介して枠体４から面ガラスＢに圧縮力を伝達可能に、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００１３】
前記スペーサー９は、各側辺１２，１３に沿う端面８毎に、その端面８の側辺１２，１３に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、端面８の両端部を越える両側に亘って一連に延設して、各端面８の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してあり、面ガラスＢにおける斜め側辺１１に沿う斜め端面１０と枠体４との間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために弾性緩衝材１４を装着してある。
【００１４】
前記スペーサー９は、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で四角柱状に形成してあり、弾性緩衝材１４は、ヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある。
【００１５】
前記スペーサー９の面ガラスＢの端面８に沿う横幅Ｅをその端面８よりも幅広に形成して、面ガラスＢの端面８をその全幅に亘ってスペーサー９に接触させてある。
【００１６】
〔第２実施形態〕
図３は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、面ガラスＢにおける各斜め側辺１１に沿う斜め端面１０毎に、その斜め端面１０と枠体４との間に、平面視で略二等辺直角三角形状のスペーサー９を、その斜め端面１０の斜め側辺１１に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、斜め端面１０の両端部を越える両側に亘って一連に延設して、各斜め端面１０の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してあり、面ガラスＢにおける各横側辺１２と各縦側辺１３とに沿う各端面８と枠体４との間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために弾性緩衝材１４を装着してある。
【００１７】
尚、スペーサー９の面ガラスＢの斜め端面１０に沿う横幅Ｅも、その斜め端面１０よりも幅広に形成して、面ガラスＢの斜め端面１０をその全幅に亘ってスペーサー９に接触させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００１８】
〔第３実施形態〕
図４，図５は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とに一体に固定してある矩形の枠体４を設け、矩形の面ガラスＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて枠体４の内側に固定してある。
【００１９】
前記枠体４はステンレス鋼などの鋼材（金属材料の一例）で構成してあり、この枠体４の内周側に面ガラスＢの端縁が入り込む凹溝５を一連の四角形の環状に形成し、枠体４のうちの凹溝５の一方の溝側面を一連に形成している溝形成枠２２を、枠本体部２３に対してビス６で着脱自在に固定してある。
【００２０】
そして、面ガラスＢにおける各横側辺１２に沿う各端面８と、枠体４との間毎に、四角柱状のスペーサー９ａ（９）を、その端面８の横側辺１２に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、スペーサー端面が枠体４に接触するように、端面８の両端部を越える両側に亘って一連に延設して、各端面８の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある。
【００２１】
また、面ガラスＢにおける各縦側辺１３に沿う各端面８と、枠体４との間毎に、その端面８よりも短い四角柱状のスペーサー９ｂ（９）を、スペーサー９ａに接触しないように各別に装着してあり、スペーサー９ａとスペーサー９ｂとの間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために弾性緩衝材１４を装着してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２２】
〔第４実施形態〕
図６は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、柱・梁から成る躯体Ａの内側に矩形の壁パネルＰを設けて、枠体４の内側を覆う厚板ガラス又は強化ガラスからなる矩形の面ガラスＢを、上下の横側辺１２を水平方向部材２に沿わせるとともに、左右の縦側辺１３を鉛直方向部材３に沿わせて固定してある。
【００２３】
前記壁パネルＰは、外周形状も内周形状も矩形の枠本体部４ａの両側面に、外周形状も内周形状も矩形の溝形成枠４ｂをビス６で着脱自在に固定して、枠体４の内周側に略一定深さの凹溝５を一連の環状に形成し、その凹溝５に矩形の面ガラスＢの周縁部を全周に亘って嵌め込んで構成してある。
【００２４】
そして、面ガラスＢにおける各横側辺１２に沿う各端面８と、枠体４との間毎に、四角柱状のスペーサー９ａ（９）を、その端面８の横側辺１２に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、スペーサー端面が枠体４に接触するように、端面８の両端部を越える両側に亘って一連に延設して、各端面８の全長に亘って一連に接触するように各別に装着してある。
【００２５】
また、面ガラスＢにおける各縦側辺１３に沿う各端面８と、枠体４との間毎に、その端面８よりも短い四角柱状のスペーサー９ｂ（９）を、スペーサー９ａに接触しないように各別に装着してあり、スペーサー９ａとスペーサー９ｂとの間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために弾性緩衝材１４を装着してある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２６】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による面ガラス固定構造は、角数が３以上の多角形に組まれた枠体の内側に、面ガラスを固定してあっても良い。
２．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う角数が３以上の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
３．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の形状とは異なる任意の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
４．本発明による面ガラス固定構造は、建物の外壁部以外に、建物内部に設けてある枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
５．本発明による面ガラス固定構造は、面ガラスにおける側辺に沿う端面毎に装着するスペーサーを複数に分割して、それらの分割スペーサーの端面どうしを突き合わせて装着してあっても良い。
６．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の複数枚の面ガラスを板厚方向に重なるように固定してあっても良い。
７．本発明による面ガラス固定構造は、建築物を構成している金属製の柱・梁を枠体に兼用して、その枠体と、面ガラスにおける各側辺に沿う端面との間にスペーサーを装着してあっても良い。
８．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転不能に剛連結されているラーメン構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
９．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転可能に連結されている軸組構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
１０．本発明による面ガラス固定構造は、型板ガラス，通常のフロートガラス，強化ガラス，合わせガラス，複層ガラスなどのいずれの面ガラスを固定するものであっても良く、その品種や構成は限定されない。また、前記の面ガラスは、鏡であっても良い。
【実施例１】
【００２７】
図７，図８に示すように、本発明による面ガラス固定構造の試験用模型Ｄに水平荷重Ｆを作用させる試験装置を使用して、第１実施形態で示した面ガラス固定構造に対応する面ガラスＢの破壊荷重と、第２実施形態で示した面ガラス固定構造に対応する面ガラスＢの破壊荷重とを測定した。
【００２８】
前記試験用模型Ｄは、四個の型鋼材２０をピン２１で相対変位可能に連結して枠体４を設け、面ガラスＢの端面８，１０と枠体４の内周側との間の、第１実施形態と第２実施形態の夫々に応じた箇所にポリアセタール樹脂製のスペーサー（厚さ：５ｍｍ）９を挟み込んで面ガラスＢを固定できるように構成してある。
【００２９】
そして、矩形の面ガラスＢ０（一辺の長さ：５００ｍｍ，厚さ：１０ｍｍ）の四つのコーナー部Ｃの各々を直交する辺の長さＬが３０ｍｍの直角二等辺三角形に切除してある第１試験用面ガラスＢ１と、直交する辺の長さＬが６０ｍｍの直角二等辺三角形状に切除してある第２試験用面ガラスＢ２との複数枚を作成し、第１実施形態で示した面ガラス固定構造に対応して、図７に示すように、第１，第２試験用面ガラスＢ１，Ｂ２の上下横側辺１２と左右縦側辺１３とに沿う端面８と枠体４との間に、四角柱状のスペーサー９を端面８の側辺１２，１３に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、端面８の両端部を越える両側に亘って一連に延設して、各端面８の全長に亘って一連に接触するように挟み込んで、第１試験用面ガラスＢ１を固定した場合（サンプル１，２）と、第２試験用面ガラスＢ２を固定した場合（サンプル３，４）、及び、第２実施形態で示した面ガラス固定構造に対応して、図８に示すように、第１試験用面ガラスＢ１の斜め側辺１１に沿う斜め端面１０と枠体４との間に、平面視で略二等辺直角三角形状のスペーサー９を、その斜め端面１０の斜め側辺１１に沿う仮想延長面Ｈに沿わせて、斜め端面１０の両端部を越える両側に亘って一連に延設して、各斜め端面１０の全長に亘って一連に接触するように挟み込んで、第１試験用面ガラスＢ１を固定した場合（サンプル５，６）とについて、枠体４の上部に水平荷重Ｆを作用させて、面ガラスＢ（Ｂ１，Ｂ２）に割れが生じるときの水平荷重Ｆを破壊荷重として測定した。
尚、図７，図８において、スペーサー９を挟み込んでいない箇所における第１，第２試験用面ガラスＢ１，Ｂ２の端面と枠体４との間は空隙で、弾性緩衝材１４を装着していない。
【００３０】
表１は、その測定結果を示し、第１実施形態で示した面ガラス固定構造（サンプル１〜４）では７８．４ｋＮ〜１１７．６ｋＮ（８．０トン〜１２．０トン）程度の破壊荷重を確保でき、第２実施形態で示した面ガラス固定構造（サンプル５，６）では５８．８ｋＮ〜６８．６ｋＮ（６．０トン〜７．０トン）程度の破壊荷重を確保できることが分かる。
【表１】
2007198009.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】第２実施形態を示す一部切欠き側面図
【図４】第３実施形態を示す一部切欠き側面図
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図
【図６】第４実施形態を示す一部切欠き側面図
【図７】試験装置の側面図
【図８】試験装置の側面図
【符号の説明】
【００３２】
４  枠体
８  端面
９  スペーサー
１１  側辺
１２  側辺
１３  側辺
１０  端面
Ｂ  面ガラス
Ｈ  仮想延長面
【図１】
2007198009.tif 000004
【図２】
2007198009.tif 000005
【図３】
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【図４】
2007198009.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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